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一、前言
1、艉轴管介绍
艉轴管一般采用铸钢件形式直接焊接在船体结构上,经过加工或采用灵活浇注式成品后前后压装轴承,然后将螺旋桨轴安装至艉轴管内。螺旋桨轴的运转及承重均由艉轴管及其轴承承担。
1.浇注艉轴管;2.后铸件;.环氧;4.气封组件;5.气阀组件;6.橡胶密封圈;7.润滑油管;8.前铸件;9.温度传感器;10.连接环;11.轴封适配环;12.螺旋桨
最终考核艉轴管安装和加工精度好坏的重要指标是前后轴承的同轴情况,即同轴度。由于现代商船的艉轴管尺寸比较大,同轴度的测量及控制比较困难,因此需要合理选择测量方法,来提高同轴度的测量精度。
2、同轴度测量技术国内外发展现状目前,国内外常见的测量同轴度方法有三种,即拉先法、激光法、望远镜法。同轴度测量最基本的方法为拉先法,即在艉轴管的两端拉一根钢丝线。随着科技的进步,近20年间发展推广出利用激光校准仪进行同轴度测量方法,即激光法。近几年,英国劳式船级社在轴系测量方便进行深入研究,利用准直望远镜测量同轴度随之得到了发展和应用。这三种方法均是依据同轴度的测量原理发展起来的,根据不同的需求与人员及设备条件,可以适用于各种不同尺寸的艉轴管同轴度测量。
二、艉管同轴度测量方法介绍1、拉线法传统拉线法测量比较接近同轴度的测量原理,其侧来个手段直观、容易理解,测量工装用具成本低,测量精度可控,适用各种尺寸的艉轴管,但是此测量方法对测量这的操作水平要求较高,容易由于认为因素产生测量误差。
2、望远镜法准直望远镜测量是指在艉轴管的一端架设准直望远镜,在艉轴管的前后分别架设找正支架,利用准直望远镜的特性,直接在其望远镜上进行读数,即可直接得到艉轴管的同轴度偏差数据。
与其他两种方法相比有如下特点:望远镜设备成本比较高,认为因素对测量精度有一定影响,测量结果输出不需要计算,不受环境因素影响。但是此方法由于准直望远镜自身可以调整1.2mm,因此测量较大艉轴管时,需要改变找正支架的方式,所以其受艉轴管尺寸的一定限制。
、激光法
激光法测量与传统拉线法相比较有如下特点:激光设备成本较高。测量精度受人为因素影响较小,测量结果直接输出不需要计算,测量精度可控,目前较为普遍的激光设备是瑞典Easylaser激光几何测量系统,其基本技术参数为:测量距离20m,几何测量距离为40m,激光波长65-nm,精度0.mm,水平仪精度0.5°
尾轴管的一端架设激光发射器,将接收器安装在测量点的位置,接收器与手持连接设备相连,测量结果显示在手持设备上,所以选择测量点数据测量结束后,在手持设备上可以直接读出测量结果,最终取得整个艉轴管的同轴度情况。
三、激光几何测量系统在船舶行业的应用
海洋工业的激光测量系统用于新船的建造和维护工作。一个主要优势是能够组合来自不同Easy-Laser测量系统的部件来实现客户要求,例如,将轴对中系统与激光发射器相结合,用于平面度测量和传动系统直线度。它具有成本效益,对于只需要学习一种测量系统的技术人员来说是一个优势。螺旋桨轴传动系统可能由不同的部件组成,具体取决于船舶设计:驱动轴、轴承支架、艉轴管、变速箱、电机和联轴器。您通常希望将组件对齐在一条直线上(或根据预定曲线)。
1.与艉轴管的对中2.轴承轴颈的测量.轴对中4.电机的安装和检查
传动轴和变速箱的对中传动轴与主机或齿轮箱的对中使用轴对中设备进行,测量装置安装在联轴器的任一侧。测量设备使用围绕轴或联轴器的链支架安装,或使用强磁底座安装。在某些情况下,可以将其中一个测量设备放置在电机的飞轮上。Easy-Laser的测量程序可以在轴旋转40°的情况下进行测量。如果轴难以旋转,或者管道连接或其他船体组件挡住了路,这很有用。测量结果显示了如何横向调整和调整电机/齿轮箱以使传动系统保持直线。使用实时值调整到正确的位置。
轴承轴颈相对于艉轴管的对齐当轴被移除时,激光束可用于沿中心线的尾管和轴承轴颈。这就是我们所说的同心度。用于此的测量系统的一个示例是Easy-Laser?E。因为测量是在轴承的中心进行的,所以仪器适用于小直径和大直径的轴。
测量方法基于安装在艉轴管一端(或齿轮箱法兰或最终支撑轴承中)的轴向表面上的激光发射器,并将检测器单元放置在轴承轴颈中。如图所示,测量值记录在轴承套中的一段距离处。测量程序进行计算,然后显示垂直和水平轴上的位置以及必要时的第一和第二“斜率”。由于在陆地或码头进行调整,如果需要,可以输入补偿值以对应船舶在水中时的轴承位置。
如有必要,还可以检查轴承的圆度。最好使用带有测量探头的支架执行此操作,请参见图像。
Easy-Laser可用于测量轴承游隙:将一个测量单元安装在轴上,将另一个测量单元安装到机器的固定部件上。然后抬起轴(借助辅助工具)并读出任何间隙。
在喷水驱动系统上,可能需要与安装法兰(即垂直于轴中心线的表面)对齐。然后需要带有集成角棱镜的激光发射器,例如Easy-LaserD25。
测量艉管的圆度。
电机的安装和检查电机必须安装在平坦的底座上,支脚具有平坦的平行支撑面。最好使用带扫描功能的激光发射器(例如Easy-LaserD22)和平整度软件检查平整度。这适用于电动机和柴油发动机。
检查轴承轴颈的中心线(二维直线度)。
船上需要校准的其他机械支撑系统中的旋转机械,例如柴油发动机/发电机、舱底泵和原油泵等,与传动系统相同的轴对中设备进行对中。无论船舶是在码头、码头还是在海上(工作有时会受到船舶在水中运动的影响),测量系统都能提供相同的高质量校准结果。使用Easy-Laser,您还可以检查方向舵、泵、电缆绞盘和绞盘底座的平整度。
回转支承轴承的平面度测量用于货物装卸的起重机安装在带有回转支承的旋转底座上。这些可能在陆地上或永久在船上。轴承必须平整,起重机才能正常工作。这可以通过“法兰平面度”软件、扫描激光和检测器进行检查。变送器使用超磁铁直接安装在轴承上,然后将检测器放置在轴承周围的选定点上,并记录测量值。该软件会自动计算最适合的结果以进行最佳调整。您还可以手动移动零点以找到需要最少工具工作的值。
回转支承轴承的平面度测量。
有时,起重机可能在必须平行且水平的轨道上运行。使用Easy-Laser,您可以确保情况确实如此。
船舶和造船厂的其他应用领域舵杆可以与中心线对齐,角度正确。
大型舱口盖铰链的中心线(孔对齐)。
对齐船体部分以扩展船舶。
用于装载/卸载散装材料和液体的泵系统和运输机。